Linux Kernel
概述：文章将主要介绍Linux 内核的相关信息，包括内核各组成部分的详细介绍，其中有内核信息的获取命令，uname；内核模块管理类命令：lsmod，modinfo，modprobe，insomd,rmmod;ramdisk生成的相关命令，mkinitrd和dracut命令；以及linux中的两个为文件系统 /proc和/sys。最后是内核的简单编译。
1.ldd命令（– print shared library dependencies）
功能：打印二进制应用程序所依赖的库文件
语法：ldd [OPTION]… FILE…（二进制文件）
举例：查看/bin/ls所以来的库文件
[root@CentOS6 ~]# ldd /bin/ls # 库文件名称 => # 库文件路径 linux-vdso.so.1 => (0x00007fff615d7000) # 没有对用文件，是调用库真正的入口 libselinux.so.1 => /lib64/libselinux.so.1 (0x0000003270e00000) librt.so.1 => /lib64/librt.so.1 (0x000000326fe00000) libcap.so.2 => /lib64/libcap.so.2 (0x0000003273e00000) libacl.so.1 => /lib64/libacl.so.1 (0x000000327a200000) libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x000000326f600000) libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x000000326f200000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x000000326ee00000) # 整个系统调用库的入口 libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x000000326fa00000) libattr.so.1 => /lib64/libattr.so.1 (0x000000327d200000)
取库文件的路径，如下：
[root@CentOS6 ~]# ldd /bin/ls |grep -o "/lib[^[:space:]]*" /lib64/libselinux.so.1 /lib64/librt.so.1 /lib64/libcap.so.2 /lib64/libacl.so.1 /lib64/libc.so.6 /lib64/libdl.so.2 /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 /lib64/libpthread.so.0 /lib64/libattr.so.1
2.Linux Kernel
★内核设计体系：单内核，微内核
Linux：为单内核设计，但充分借鉴了微内核体系设计的优点；为内核引入了模块化机制（高度模块化）；
★内核的组成部分：
kernel：内核核心，一般为bzimage，通常位于/boot目录，名称为vmlinuz-VERSION-release
kernel object:内核对象，即内核模块，一般放置于/lib/modules/VERSION-release
注意：内核模块与内核核心版本一定要严格匹配
ramdisk：辅助性文件，并非必须，这取决于内核是否能直接驱动rootfs所在的设备
目标设备驱动：例如SCSI设备的驱动；
逻辑设备驱动：例如LVM设备的驱动；
文件系统驱动：例如xfs文件系统；
ramdisk是一个简装版的根文件系统，之后要进行根切换，挂载真正的根文件系统。
★内核编译的三种选择
[ ]:N，不编译此功能
[M]:Module ，编译成内核模块，用到时再装载
[*]:Y,编译进内核核心，即所有人都用的功能才会编辑进去
★内核模块支持动态装载和卸载
[root@centos7 ~]# ls /lib/modules/3.10.0-327.el7.x86_64/ build modules.alias modules.builtin modules.dep.bin modules.modesetting modules.softdep source weak-updates extra modules.alias.bin modules.builtin.bin modules.devname modules.networking modules.symbols updates kernel modules.block modules.dep modules.drm modules.order modules.symbols.bin vdso [root@centos7 ~]# uname -r # 内核模块与核心版本要完全匹配 3.10.0-327.el7.x86_64 [root@centos7 ~]#
3.uname（内核信息获取）
语法：uname [OPTION]…
选项：-r：内核的release号；
-n：主机名；
-a：显示所有信息；
文件：/boot/vmlinuz-VERSION-release
显示如下：
[root@CentOS6 ~]# uname -n # 显示主机名，同hostname CentOS6.localdomain [root@CentOS6 ~]# hostname CentOS6.localdomain [root@CentOS6 ~]# uname -r # 显示内核的release号 2.6.32-642.el6.x86_64 [root@CentOS6 ~]# uname -v # 显示编译的版本号 #1 SMP Tue May 10 17:27:01 UTC 2016 [root@CentOS6 ~]# uname -a # 显示所有的信息 Linux CentOS6.localdomain 2.6.32-642.el6.x86_64 #1 SMP Tue May 10 17:27:01 UTC 2016 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
4.内核模块管理
1）lsmod （查看当前内核已经装载的模块）
显示的内核来自于 /proc/modules
查找指定模块：lsmod |grep MOD_NAME
[root@CentOS6 ~]# lsmod Module Size Used by autofs4 27000 3 ipv6 336282 282 fuse 79892 2 vmhgfs 50307 0 vsock 46582 2 uinput 8120 0 microcode 112205 0 snd_seq_midi 6423 0 vmware_balloon 7199 0 snd_seq_midi_event 7205 1 snd_seq_midi snd_ens1371 21523 0 snd_rawmidi 24633 2 snd_seq_midi,snd_ens1371 snd_ac97_codec 124967 1 snd_ens1371
2）modinfo（显示模块的详细描述信息）
语法：modinfo[ -k kernel ] [ modulename|filename… ]
选项：-n: 只显示模块文件路径；
-p: 显示模块参数；
-F：仅显示指定字段的信息；
-a: author；
-d: description；
-l: license；
[root@CentOS6 ~]# modinfo ext4 filename: /lib/modules/2.6.32-642.el6.x86_64/kernel/fs/ext4/ext4.ko license: GPL description: Fourth Extended Filesystem author: Remy Card, Stephen Tweedie, Andrew Morton, Andreas Dilger, Theodore Ts'o and others srcversion: 78B9CBCA6A7D7547B8566CC depends: mbcache,jbd2 # 表示被此模块所依赖的其他模块 vermagic: 2.6.32-642.el6.x86_64 SMP mod_unload modversions
3）modprobe（模块的装载与卸载）
语法：modprobe [-r] module_name…
装载模块：modprobe module_name… （会自动解决模块间的依赖关系）
卸载模块：modprobe -r module_name…
[root@CentOS6 ~]# lsmod |grep btrfs # 查找指定的模块 [root@CentOS6 ~]# modprobe btrfs # 装载模块 [root@CentOS6 ~]# lsmod |grep btrfs btrfs 786956 0 zlib_deflate 21629 1 btrfs lzo_decompress 2343 1 btrfs lzo_compress 2368 1 btrfs libcrc32c 1246 1 btrfs [root@CentOS6 ~]# modprobe -r btrfs # 卸载模块 [root@CentOS6 ~]# lsmod |grep btrfs
4)depmod
内核模块依赖关系文件及系统信息映射文件的生成工具
模块装载和卸载的另一组命令（insmod、rmmod）
1）insmod
insmod[ filename ] [ module options… ] （这里不会自动解决模块间的依赖关系）
filename：为模块文件的文件路径；
[root@centos7 ~]# lsmod |grep btrfs [root@centos7 ~]# insmod btrfs # 不能直接装载，需要指明模块的文件路径 insmod: ERROR: could not load module btrfs: No such file or directory [root@centos7 ~]# modinfo -n btrfs /lib/modules/3.10.0-327.el7.x86_64/kernel/fs/btrfs/btrfs.ko [root@centos7 ~]# insmod `modinfo -n btrfs` insmod: ERROR: could not insert module /lib/modules/3.10.0-327.el7.x86_64/kernel/fs/btrfs/btrfs.ko: Unknown symbol in module # 有依赖关系，不能安装
2）rmmod
rmmod[ modulename] 直接指明模块名称卸载就可以。
5.ramdisk文件管理
·ramdisk–> ramfs 提高速度（完成对真正根文件系统的驱动加载)
·CentOS 5: initrd, 工具程序：mkinitrd
·CentOS 6: initramfs，工具程序：mkinitrd,dracut
1）为当前正在使用的内核重新制作ramdisk
-
mkinitrd命令
–with=<module>:除了默认的模块之外需要装载至initramfs中的模块；
–preload=<module>:initramfs所提供的模块需要预先装载的模块；
mkinitrd /boot/initramfs-$(uname-r).img $(uname-r)
示例：
[root@centos7 ~]# mv /boot/initramfs-3.10.0-327.el7.x86_64.img /tmp # 移除 [root@centos7 ~]# mkinitrd /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r) #创建 [root@centos7 ~]# ls /boot config-3.10.0-327.el7.x86_64 initramfs-3.10.0-327.el7.x86_64.img vmlinuz-0-rescue-2044869cb7454de39dc9ec0daa7a8588 grub initrd-plymouth.img vmlinuz-3.10.0-327.el7.x86_64 grub2 symvers-3.10.0-327.el7.x86_64.gz initramfs-0-rescue-2044869cb7454de39dc9ec0daa7a8588.img System.map-3.10.0-327.el7.x86_64 [root@centos7 ~]#
-
dracut命令
dracut /boot/initramfs-$(uname-r).img $(uname-r)
示例：
[root@centos7 ~]# rm -f /boot/initramfs-3.10.0-327.el7.x86_64.img [root@centos7 ~]# dracut /boot/initramfs-$(uname -r).img $(uname -r) [root@centos7 ~]# ls /boot config-3.10.0-327.el7.x86_64 grub grub2 initramfs-0-rescue-2044869cb7454de39dc9ec0daa7a8588.img initramfs-3.10.0-327.el7.x86_64.img initrd-plymouth.img symvers-3.10.0-327.el7.x86_64.gz System.map-3.10.0-327.el7.x86_64 vmlinuz-0-rescue-2044869cb7454de39dc9ec0daa7a8588 vmlinuz-3.10.0-327.el7.x86_64
6.内核信息输出的伪文件系统：/proc,/sys
1)/proc目录
★ /proc:内核状态和统计信息的输出接口；同时还提供一个配置接口，/proc/sys
★ 参数：
·只读：信息输出。例如：/proc/#/* 只是用来输出某进程的相关信息；
· 可写：可接受用户指定一个“新值”来实现对内核某功能或特性的配 置；/proc/sys
★ /proc/sys 参数和文件系统的有映射关系的，
例如：net/ipv4/ip_forwad 相当于 net.ipv4.ip_forward
★ 伪文件系统的的特点是：不能够直接使用编辑器编辑；但是可以通过以下方式修改：
文件系统命令（cat，echo）
查看：cat /proc/sys/PATH/TO/SOMR_KERNEL_FILE
设定：echo "NEW_Value" > /proc/sys/path/to/somefile
sysctl命令 专用于查看或设定/proc/sys目录下参数的值；
语法：sysctl [options] [variable[=value]]
查看：# sysctl -a
# sysctl variable
修改其值：# sysctl -w variable=value
★ 以上两种方式的设定仅当前运行内核有效，要想永久生效，就要写入到配置文件当中。
内核参数配置文件：
/etc/sysctl.conf ,/etc/sysctl.d/*.conf
此种设定不能立即生效，但重启系统后一直有效，为了不重启系统而生效的方 式： # sysctl -p
★ 内核参数：
net.ipv4.ip_forward:核心转发
vm.drop_caches:
kernel.hostname:主机名
net.ipv4.icmp_echo_ignore_all:忽略所有发往本主机的ping操作
示例：
[root@centos7 ~]# sysctl net.ipv4.ip_forward net.ipv4.ip_forward = 0 [root@centos7 ~]# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1 # 修改其值 net.ipv4.ip_forward = 1 [root@centos7 ~]# uname -n centos7 [root@centos7 ~]# sysctl -w kernel.hostname=taotao kernel.hostname = taotao # 注意参数和文件系统的映射关系，这里是简装形式 [root@centos7 ~]# uname -n taotao [root@centos7 ~]# cat /proc/sys/kernel/hostname # taotao [root@centos7 ~]# echo "centos7" > /proc/sys/kernel/hostname # echo 命令修改主机名 [root@centos7 ~]# uname -n centos7
修改配置文件：
[root@centos7 ~]# vim /etc/sysctl.conf # 修改配置文件 1 # System default settings live in /usr/lib/sysctl.d/00-system.conf. 2 # To override those settings, enter new settings here, or in an /etc/sysctl.d/<name>.conf file 3 # 4 # For more information, see sysctl.conf(5) and sysctl.d(5). 5 net.ipv4.ip_forward = 1 # 添加一行 [root@centos7 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward # 查看其值发现并没有改变 0 [root@centos7 ~]# sysctl -p # 不用重启，直接生效 net.ipv4.ip_forward = 1 [root@centos7 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 1
内核参数：
[root@centos7 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all 0 [root@centos7 ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all [root@centos7 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all 1
2)/sys目录：
★ sysfs:输出内核识别出的个硬件设备的相关属性信息，也有内核对硬件的可设置参数；对这些参数的修改，即可定制硬件设备工作特性；
★udev：通过读取/sys目录下的硬件设备信息按需为各硬件设备创建设备文件；udev是用户空间程序；专用工具：devadmin，jostplug
★udev 为设备创建文件时，会读取其事先定义好的规则文件，
一般在/etc/udev/rules.d/目录下，
如修改网卡名对应的规则文件为：/etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules
示例：
[root@centos7 ~]# ls /sys block bus class dev devices firmware fs hypervisor kernel module power
[root@CentOS6 ~]# vim /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules
1 # This file was automatically generated by the /lib/udev/write_net_rules
2 # program, run by the persistent-net-generator.rules rules file.
3 #
4 # You can modify it, as long as you keep each rule on a single
5 # line, and change only the value of the NAME= key.
6
7 # PCI device 0x8086:0x100f (e1000)
8 SUBSYSTEM=="net", ACTION=="add", DRIVERS=="?*", ATTR{address}=="00:0c:29:e4:5e:4d", ATTR{type}=="1", KERNEL=="eth*", NAME="eth0"
9
10 # PCI device 0x8086:0x100f (e1000)
11 SUBSYSTEM=="net", ACTION=="add", DRIVERS=="?*", ATTR{address}=="00:0c:29:e4:5e:57", ATTR{type}=="1", KERNEL=="eth*", NAME="eth1"
内核编译
一、程序包的编译安装：
1.步骤：
./configure
make；
makeinstall
2.前提：开发环境（开发环境，开发库），头文件:usr/include
3.开源：源代码–>可执行格式
4.发行版：以“通用”的目标
二、内核编译：
1.前提：
1）准备好开发环境；
2）获取目标主机上硬件设备的相关信息；
3）获取到目标主机系统功能的相关信息，例如，要启用的文件系统
4）获取内核源码包：www.kernel.org
2.准备开发环境：
1)CentOS 6,7：包组：
Development Tools
Server Platform Development
2)目标主机硬件相关信息：
CPU：# cat /proc/cpuinfo
# x86info -a
# lscpu
PCI: # lspci -v,-vv
# lsusb -v,-vv
# lsblk 块设备
了解全部硬件设备信息
# hal-device
三、编译步骤：
tar xf linux-3.10.67.tar.xz -C /usr/src
cd /usr/src
ln -sv linux-3.10.67 linux
cd /usr/src/linux
cp /boot/config-$(uname -r) ./.config
make help
make menuconfig 配置内核选项
make [-j 2] 编译内核，可使用-j指定编译线程数量
make modules_install 安装内核模块
make install 安装内核核心
reboot 重启系统，选择使用新内核
演示过程如下：
1.获取源码包（www.kernel.org）,选择要编译的版本，为了保障能够成功编译，建议不要使用跨版本太大的源码包
2.准备开发环境（相关开发工具包），以及查看自己的主机硬件相关信息是否可以符合
3.解压到 /usr/src 目录下
tar xf linux-3.10.67.tar.xz -C /usr/src
[root@centos7 ~]# ls 2016-09-11-16-52-39 bin Documents f1 httpd-2.2.29 linux-3.18.41.tar.xz # 获取的源码包 Music Public Templates anaconda-ks.cfg Desktop Downloads hanshu3.sh httpd-2.2.29.tar.bz2 mbox Pictures select.sh Videos [root@centos7 ~]# tar xvf linux-3.18.41.tar.xz -C /usr/src # 解压到/usr/src目录下 [root@centos7 ~]# ls /usr/src debug kernels linux-3.18.41 # 解压的源码包
4.进到/usr/src目录中，并创建一个软链接
[root@centos7 ~]# cd /usr/src [root@centos7 src]# ls debug kernels linux-3.18.41 [root@centos7 src]# ln -s linux-3.18.41/ linux # 创建软链接 [root@centos7 src]# ls debug kernels linux linux-3.18.41 [root@centos7 src]# cd linux # 进到目录中去 [root@centos7 linux]# ls arch COPYING crypto drivers fs init Kbuild kernel MAINTAINERS mm README samples security tools virt block CREDITS Documentation firmware include ipc Kconfig lib Makefile net REPORTING-BUGS scripts sound usr [root@centos7 linux]# du -sh . # 查看大小 631M .
5.复制/boot下的以config开头的文件作为模板文件到/usr/src/linux/.config
# cp /boot/config-3.10.0-327.el7.x86_64 /usr/src/linux/.config
[root@centos7 linux]# cp /boot/config-3.10.0-327.el7.x86_64 /usr/src/linux/.config #复制模板文件 [root@centos7 linux]# ls -a . arch .config(# 复制的模板文件） CREDITS Documentation firmware .gitignore init Kbuild kernel .mailmap Makefile net REPORTING-BUGS scripts sound usr .. block COPYING crypto drivers fs include ipc Kconfig lib MAINTAINERS mm README samples security tools virt
6.在/usr/src/linux 中使用 # make menuconfig 配置内核选项，选好之后保存退出；
7.打开screen界面，执行 # make [-j 4] 编译内核，可使用-j指定编译线程数量
这时可以使用 # htop 查看一下cpu的使用情况，如下所示：
8.编译完成之后，接下来需要执行 # make modules_install 安装内核模块
[root@centos7 src]# du -sh linux-3.18.41/ 7.1G linux-3.18.41/ # 可以看到编译完成之后，变成了7.1G [root@centos7 linux]# ls /lib/modules 3.10.0-327.el7.x86_64 # 可以看到这时模块文件只有一个 [root@centos7 linux]# make modules_install # 安装内核模块 [root@centos7 linux]# ls /lib/modules 3.10.0-327.el7.x86_64 3.18.41-1.0-Taolinux # 可以发现多了一个内核模块 [root@centos7 linux]# ls /lib/modules/3.18.41-1.0-Taolinux/ # 编译完成，而已看到生成的内核模块文件 build modules.builtin.bin modules.softdep kernel modules.dep modules.symbols modules.alias modules.dep.bin modules.symbols.bin modules.alias.bin modules.devname source modules.builtin modules.order
9.执行 # make install 生成内核文件
[root@centos7 linux]# make install sh ./arch/x86/boot/install.sh 3.18.41-1.0-Taolinux arch/86/boot/bzlmage \ System.map "/boot"
10.reboot 重启系统，选择使用新内核
启动之后，查看内核版本如下：
[root@centos7 ~]# uname -r 3.18.41-1.0-Taolinux # 说明新版内核已经启动，编译成功！
至此，一个全新的内核就已经编译完成了！！！
编译详细说明
1）配置内核选项：
★支持“更新”模式进行配置：在已有的.config文件的基础之上进行“修改”配置；
(a) make config：基于命令行以遍历的方式去配置内核中可配置的每个选项；
(b) make menuconfig：基于curses的文本窗口界面
(c) make gconfig：基于GTK (GNOME）环境窗口界面
(d) make xconfig：基于QT(KDE)环境的窗口界面
★持“全新配置”模式进行配置
(a) make defconfig：基于内核为目标平台提供的“默认”配置进行配置
(b) make allyesconfig: 所有选项均回答为“yes“
(c) make allnoconfig: 所有选项均回答为"no“
2）编译：
a）多线程编译：make [-j #]
b) 编译内核中的一部分代码：
(i) 只编译某子目录中的相关代码：
# cd /usr/src/linux
# make dir/
(ii) 只编译一个特定的模块：
# cd /usr/src/linux
# make dir/file.ko
例如：只为e1000编译驱动
# make drivers/net/ethernet/intel/e1000/e1000.ko
C）如何交叉编译内核：
编译的目标平台与当前平台不相同；
# make ARCH=arch_name
要获取特定目标平台的使用帮助
# make ARCH=arch help
3）如何在执行过编译操作的内核元码树上做重新编译：
需要事先清理操作：
# make clean：清理大多数编译生成的文件，但会保留config文件等
# make mrproper: 清理所有编译生成的文件、config及某些备份文件
# make distclean：mrproper、patches以及编辑器备份文件
原创文章，作者：zhumengxiaotao，如若转载，请注明出处：http://www.178linux.com/47767
评论列表（1条）
总结的很完整，内容很充实，第一个ldd，而不是idd，我已经帮你修改了，下次细心点哦。